RU2686695C1 - Способ дифференциальной диагностики случной болезни (t. equiperdum) и сурры (t. evansi) лошадей - Google Patents

Способ дифференциальной диагностики случной болезни (t. equiperdum) и сурры (t. evansi) лошадей Download PDF

Info

Publication number
RU2686695C1
RU2686695C1 RU2017141202A RU2017141202A RU2686695C1 RU 2686695 C1 RU2686695 C1 RU 2686695C1 RU 2017141202 A RU2017141202 A RU 2017141202A RU 2017141202 A RU2017141202 A RU 2017141202A RU 2686695 C1 RU2686695 C1 RU 2686695C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
evansi
equiperdum
fragment
samples
Prior art date
Application number
RU2017141202A
Other languages
English (en)
Inventor
Христофис Георгиу
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени Я.Р. Коваленко" (ФГБНУ ВИЭВ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени Я.Р. Коваленко" (ФГБНУ ВИЭВ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени Я.Р. Коваленко" (ФГБНУ ВИЭВ)
Priority to RU2017141202A priority Critical patent/RU2686695C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2686695C1 publication Critical patent/RU2686695C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области молекулярной биологии и ветеринарии и предназначено для дифференциальной диагностики случной болезни и сурры лошадей. Для этого сначала из крови больных лошадей или из крови мышей и кроликов, которым трехкратно вводили трипаносомный антиген с адьювантом (гидроокись алюминия) и которых тотально обескровливали на 25-30 день, получают высокоактивные и высокоспецифичные ДНК-содержащие антигены Т. evansi и Т. equiperdum, которые лиофилизируют, а затем используют при постановке полимеразной цепной реакции с праймерами к гену RoTat1.2 VSG, гену субъединицы 5 NADH дегидрогеназы (nad5) с последующим электрофоретическим определением размера амплифицируемого фрагмента нуклеотидной последовательности. При наличии на электрофореграмме фрагмента длиной 410 н.п. диагностируют наличие в образцах ДНК-содержащих антигенов ДНК Т. evansi, а при наличии фрагмента длиной 724 н.п. диагностируют наличие в образцах ДНК-содержащих антигенов ДНК Т. equiperdum соответственно. Способ позволяет достоверно дифференцировать трипаносомы видов Т. evansi и Т. equiperdum. 6 ил.

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, молекулярно-генетической диагностики паразитарных болезней животных, научных исследований в ветеринарии и молекулярной биотехнологии и может быть использовано в диагностических исследованиях в научно-исследовательских институтах, ветеринарных лабораториях, животноводческих хозяйствах.
Трипаносомы - одноклеточные простейшие жгутиковые паразиты класса кинетопластид. На территории России встречаются возбудители случной болезни (Т. equiperdum) и сурры (Т. evansi) лошадей.
По данным Международного Эпизоотическое Бюро случную болезнь, вызываемую Trypanosoma equiperdum, регистрируют в Южной Африке, на юге Западной Европы, в Южной Америке, КНР, Среднем Востоке, Средней Азии (Киргизии, Узбекистане) и в России (Сибири). У лошадей случная болезнь протекает наиболее тяжело с высоким уровнем смертности (30…50%).
Tr. evansi широко распространена в Азии, Северной Африке, Центральной и Южной Америке. К ней восприимчивы большинство видов домашних и многие виды диких животных. У непривитых лошадей вызываемая этой трипаносомой болезнь - сурра (суауру), - как правило, заканчивается летально.
Согласно утвержденным Международным Эпизоотическим Бюро Правилам, ввоз лошадей из неблагополучных по случной болезни стран разрешен только при условии полного исключения у них данного трипаносомоза. С этой целью в основном применяют серологические тесты (чаще всего реакцию связывания комплемента и дополнительно иммуноферментный анализ), микроскопию мазков и биопробу на лабораторных животных.
При проведении диагностических исследований особую сложность представляет видовая дифференциация Tr. equiperdum и Tr. evansi, поскольку они неразличимы морфологически, имеют перекрестно реагирующие антигены и многочисленные сходные участки генома (фиг. 1 и фиг. 2).
Вместе с тем, разработка достоверных методов, позволяющих дифференцировать возбудителей этих двух болезней, является важной задачей для ветеринарной медицины, так как от правильности постановки диагноза зависит выбор дальнейшей стратегии. При случной болезни лошадей убивают, а при суре - лечат.
Принцип полимеразной цепной реакции (ПЦР) заключается в многократном увеличении (амплификации) определенного участка ДНК выявляемого объекта путем его копирования с помощью фермента ДНК-полимеразы и специфических праймеров. Специфические праймеры (прямой и обратный) ограничивают определенный фрагмент нуклеотидной последовательности таким образом, что элонгация новой цепи ДНК при амплификации в ПЦР происходит только между ними. Основными параметрами эффективного прохождения реакции амплификации, обеспечивающими специфичность и чувствительность, являются правильный выбор области генома идентифицируемого агента, структура и температурный режим отжига олигонуклеотидных праймеров.
До сих пор никому не удалось создать универсальную тест-систему для дифференциации трипаносом видов Т. evansi и Т. equiperdum методом ПЦР.
Уровень техники
Известен способ дифференциальной диагностики Т. evansi и Т. equiperdum серологическими методами с применение реакции связывания комплемента со специфическими трипаносомными антигенами в разведениях от 1:10 до 1:160. Данный метод позволяет дифференцировать возбудителей друг от друга, но при этом остается вероятность перекрестной реакции ввиду близкородственных генетических связей обеих трипаносом и похожести их некоторых поверхностных антигенов (Георгиу X. Получение высокоактивных и высокоспецифичных трипаносомных сывороток. ВЕТКОРМ» №1/2014 Москва стр. 26-28)
За прототип мы взяли способ диагностики Т. evansi и Т. equiperdum методом ПЦР с использованием одной пары праймеров. Однако эти праймеры позволяют установить лишь принадлежность трипаносомы из исследуемого материала к подроду Trypanozoon, и позволяет только выявить в образце сразу по меньшей мере три вида трипаносом (Т. equiperdum, Т. brucei и Т. evansi) без видовой дифференциации. В случае случной болезни и сурры это не приемлемо, так как позволяет только обнаружить возбудителя в образце, но не может различить их по видовой принадлежности. (Ломакина Н.Ф., Георгиу X., Гулюкин М.И. Трудности дифференциации трипаносом Т. evansi и Т. equiperdum // Сборник трудов VIII сероссийской научно-практической конференции с международным участием «Молекулярная диагностика». Том II. Москва. Март 2014 г. стр. 491-492.)
Раскрытие изобретения
Техническим результатом является достоверная дифференциация трипаносомы видов Т. evansi и Т. equiperdum.
Сущность предполагаемого изобретения заключается в том, что для дифференциальной диагностики сначала из крови больных лошадей или из крови мышей и кроликов, которым трехкратно вводили трипаносомный антиген с адьювантом (гидроокись алюминия) и которых тотально обескровливали на 25-30 день, получают высокоактивные и высокоспецифичные ДНК-содержащие антигены Т. evansi и Т. equiperdum (Фиг. 3), которые лиофилизируют, а затем используют при постановке полимеразной цепной реакции с специально разработанными праймерами: ACGAAGTGGCTTCTGAAGG и AGCTAATCCCAACCTTGCC, AGGAGGAGCCAGAGTGGA и CCAGAGATTCCGCACCACT (Фиг. 4) - к гену RoTat1.2 VSG, гену субъединицы 5 NADH дегитрогеназы (nad5) с последующим электрофоретическим (Фиг. 5 и Фиг. 6) определением размера амплифицируемого фрагмента нуклеотидной последовательности, где по наличию на электрофораграмме фрагментов соответствующей длины в исследуемом образце диагностируют наличие в ДНК-содержащих антигенах паразитов Т. evansi или Т. equiperdum.
Осуществление изобретения.
Предлагаемое изобретение может быть проиллюстрировано следующим примером:
Нами было выявлено, что для выявления Т. evansi и Т. equiperdum целесообразно использовать праймеры к специфичному для обоих возбудителей участку гена RoTat1.2 VSG, гену субъединицы 5 NADH дегитрогеназы (nad5) как наиболее консервативной области генома. При конструировании праймеров и оценке их специфичности использовали нуклеотидные последовательности и программу BLAST, доступные в Интернете на сайте NCBI.
Предложенный способ заключается в следующем: с помощью компьютерной программы DNASTAR (Lasergene Co., USA) на основании программы, предоставленной в базах данных Интернет ресурсов GenBank (CLUA), по генотипам возбудителей выбирают рефернс - последовательность. Праймеры проверяют на отсутствие гомологии с последовательностями других микроорганизмов и генома человека программой BLAST с помощью веб-ресурса Национального центра биотехнологической информации (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). На основании проведенного компьютерного анализа были подобраны пары праймеров ACGAAGTGGCTTCTGAAGG и AGCTAATCCCAACCTTGCC, AGGAGGAGCCAGAGTGGA и CCAGAGATTCCGCACCACT, которые являются главным компонентом ПЦР и обеспечивают ее специфичность и чувствительность.
Праймеры имеют следующую характеристику: комлементарность выбранной области гена, отсутствие самокомлементарных участков внутри каждого праймера и между прямым и обратным, фланкируют область фрагментов гена RoTat1.2 VSG, гену субъединицы 5 NADH дегитрогеназы (nad5). Синтез разработанных олигонуклеотидных праймеров заказывается в коммерческом сервисном центре.
Амплификация специфических фрагментов ДНК анаплазм с помощью разработанных праймеров для дифференциальной диагностики случной болезни и суры лошадей.
В процессе проведения практических экспериментов подбирают оптимальные условия прохождения полимеразной цепной реакции с разработанными праймерами.
ДНК прогревают при 95° в течение 3 минут и используют для постановки ПЦР. Состав реакционной смеси указан в таблице 4. В качестве положительного контроля и ПЦР используют референтный штамм Альфорт. Предварительно штамм был исследован серологическими методами (РСК и ИФА). В качестве отрицательного контроля используют дистиллированную воду.
Полимеразную цепную реакцию проводят в объеме реакционной смеси 25 мкл на 1 пробу ДНК. Температурно-временной режим проведения реакции для амплификатора «Терцик» («ДНК-технология», Россия) представлен в фиг. 4.
После проведения реакции амплификации продукты ПЦР анализируют методом электрофоретического разделения в 2% агарозном геле с добавлением бромистого этидия.
В процессе ПЦР были получены продукты амплификации ДНК фрагмента специфичного участка гена RoTat1.2 VSG, гену субъединицы 5 NADH дегитрогеназы (nad5), кодирующего ДНК трипаносом. При обнаружении амплифицируемых фрагментов нуклеотидной последовательности соответствующей длины на электрофореграмме в исследуемом образце диагностируют наличие в исследуемом образце трипаносом Т. evansi или Т. equiperdum.
При учете результатов ПЦР в первую очередь оценивали контрольные образцы. В электрофоретической дорожке с положительным контрольным образцом (K+) присутствовала светящаяся полоса на уровне соответствующем фрагменту длиной 410 н.п. (Т. evansi) или 724 н.п. (Т. equiperdum) В отрицательных пробах полоса отсутствовала.
Опытные пробы оценивали по наличию в соответствующей дорожке специфической полосы, которая в положительных образцах располагалась на том же уровне, что и полоса в положительной контрольной пробе.
Заявляемое изобретение апробировано с положительным результатом и регулярной воспроизводимостью в 2015-2017 годах на 50 пробах, полученных из сохраняемых в криобанке лаборатории референтных штаммов Т. evansi и Т. equiperdum и от больных лошадей, поступивших из различных регионов.
Предлагаемое изобретение найдет применение в диагностических исследованиях в научно-исследовательских институтах, ветеринарных лабораториях, животноводческих хозяйствах.
Список литературы.
1. Георгиу X. Получение высокоактивных и высокоспецифичных трипаносомных сывороток. ВЕТКОРМ» №1/2014 Москва стр. 26-28.
2. Ломакина Н.Ф., Георгиу X., Гулюкин М.И. Трудности дифференциации трипаносом Т. evansi и Т. equiperdum // Сборник трудов VIII сероссийской научно-практической конференции с международным участием «Молекулярная диагностика». Том II. Москва. Март 2014 г. стр. 491-492.
На фиг. 1 изображена дендрограмма фрагмента в 410 н.п. из области миникольца кинетопласта, построенная методом ближайшего соседа с повторной выборкой n=1000 в бутстрепном анализе в программе Mega 4. Статистическая достоверность соответствующих узлов дерева представлена в процентах. Шкала делений отражает эволюционное расстояние - число замен нуклеотидов на сайт. Эволюционное расстояние рассчитано методом максимального правдоподобия. Кружками помечены пробы, исследованные в настоящей работе.
На Фиг. 2. изображена дендрограмма фрагмента в 724 н.п. из области миникольца кинетопласта. Статистическая достоверность соответствующих узлов дерева представлена в процентах. Шкала делений отражает эволюционное расстояние - число замен нуклеотидов на сайт. Эволюционное расстояние рассчитано методом максимального правдоподобия. Кружками помечены пробы, исследованные в настоящей работе.

Claims (1)

  1. Способ дифференциальной диагностики случной болезни Т. Equiperdum и сурры Т. evansi лошадей, включающий в себя постановку полимеразной цепной реакции со специфическими праймерами и отличающийся тем, что для дифференциальной диагностики сначала из крови больных лошадей или из крови мышей и кроликов, которым трехкратно вводят трипаносомный антиген с гидроокисью алюминия и которых тотально обескровливают на 25-30 день, получают высокоактивные и высокоспецифичные ДНК-содержащие антигены Т. evansi и Т. equiperdum, которые лиофилизируют, а затем используют при постановке полимеразной цепной реакции с праймерами ACGAAGTGGCTTCTGAAGG и AGCTAATCCCAACCTTGCC, AGGAGGAGCCAGAGTGGA и CCAGAGATTCCGCACCACT к гену RoTat1.2 VSG, гену субъединицы 5 NADH дегидрогеназы (nad5) с последующим электрофоретическим определением размера амплифицируемого фрагмента нуклеотидной последовательности, где по наличию на электрофореграмме фрагмента длиной 410 н.п.диагностируют наличие в образцах ДНК-содержащих антигенов ДНК Т. evansi, а при наличии фрагмента длиной 724 н.п. диагностируют наличие в образцах ДНК-содержащих антигенов ДНК Т. equiperdum соответственно.
RU2017141202A 2017-11-27 2017-11-27 Способ дифференциальной диагностики случной болезни (t. equiperdum) и сурры (t. evansi) лошадей RU2686695C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141202A RU2686695C1 (ru) 2017-11-27 2017-11-27 Способ дифференциальной диагностики случной болезни (t. equiperdum) и сурры (t. evansi) лошадей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141202A RU2686695C1 (ru) 2017-11-27 2017-11-27 Способ дифференциальной диагностики случной болезни (t. equiperdum) и сурры (t. evansi) лошадей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2686695C1 true RU2686695C1 (ru) 2019-04-30

Family

ID=66430536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017141202A RU2686695C1 (ru) 2017-11-27 2017-11-27 Способ дифференциальной диагностики случной болезни (t. equiperdum) и сурры (t. evansi) лошадей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2686695C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114045349A (zh) * 2021-12-02 2022-02-15 锡林郭勒职业学院 梅花鹿和马鹿源性同步检测的引物和探针及试剂盒

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2327169C2 (ru) * 2006-07-20 2008-06-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. Я.Р. Коваленко (ВИЭВ) Способ получения трипаносомного антигена для серологической диагностики у животных
US20120276131A1 (en) * 2009-11-10 2012-11-01 Virginie Coustou Linares Anti-trypanosomiasis vaccines and diagnostics

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2327169C2 (ru) * 2006-07-20 2008-06-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. Я.Р. Коваленко (ВИЭВ) Способ получения трипаносомного антигена для серологической диагностики у животных
US20120276131A1 (en) * 2009-11-10 2012-11-01 Virginie Coustou Linares Anti-trypanosomiasis vaccines and diagnostics

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SALIM B. et al. Molecular epidemiology of camel trypanosomiasis based on ITS1 rDNA and RoTat 1.2 VSG gene in the Sudan// Parasit Vectors. 2011 Mar 4;4:31. *
ГЕОРГИУ Х. Получение высокоактивных и высокоспецифичных трипаносомных сывороток// Веткорм 2014, No1, с.26-28. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114045349A (zh) * 2021-12-02 2022-02-15 锡林郭勒职业学院 梅花鹿和马鹿源性同步检测的引物和探针及试剂盒

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fooks et al. Emerging technologies for the detection of rabies virus: challenges and hopes in the 21st century
Srivastava et al. Diagnosis of Indian visceral leishmaniasis by nucleic acid detection using PCR
Walls et al. Improved sensitivity of PCR for diagnosis of human granulocytic ehrlichiosis using epank1 genes of Ehrlichia phagocytophila-group ehrlichiae
Smirnova et al. Current methods of human and animal brucellosis diagnostics
Muscillo et al. GIV noroviruses in wastewaters and in stool specimens from hospitalized patients
US20060099628A1 (en) Diagnostic assay for rickettsia prowazekii disease by detection of responsive gene expression
Maan et al. A quantitative real-time reverse transcription PCR (qRT-PCR) assay to detect genome segment 9 of all 26 bluetongue virus serotypes
RU2727054C1 (ru) Способ выявления кДНК коронавируса SARS-CoV-2 с помощью синтетических олигонуклеотидных праймеров в полимеразной цепной реакции
Kauffman et al. Early detection of Brucella canis via quantitative polymerase chain reaction analysis
Reddy et al. Molecular typing of bluetongue viruses isolated over a decade in South India
Parker et al. Investigation of a canine parvovirus outbreak using next generation sequencing
US9689044B2 (en) Assays and methods to sequence microbes directly from immune complexes
CN116171198A (zh) 用于快速早期检测感染的宿主rna生物标志物和早期鉴定人的covid-19冠状病毒感染的系统、方法和组合物
Ayan et al. PREVALANCE AND MOLECULAR CHARACTERIZATION OF GIARDIA DUODENALIS IN LIVESTOCK IN VAN, TURKEY..
RU2686695C1 (ru) Способ дифференциальной диагностики случной болезни (t. equiperdum) и сурры (t. evansi) лошадей
Halecker et al. Comparative evaluation of different antigen detection methods for the detection of peste des petits ruminants virus
Takeshima et al. Development of a direct blood-based PCR system to detect BLV provirus using CoCoMo primers
Nehra et al. Current trends in biosensors for the detection of cattle diseases worldwide
Belák et al. New developments in the diagnosis of avian influenza
Andriamandimby et al. Detection in and circulation of Bluetongue virus among domestic ruminants in Madagascar
Barua et al. Comparison of diagnostic tests for detection of bovine rotavirus a in calf feces
Matsui et al. Development of serological assays to identify Helicobacter suis and H. pylori infections
Islam et al. Molecular Detection of Brucellosis, Leptospirosis and Campylobacteriosis by Multiplex PCR and Screening by ELISA Assays in Buffalo Breeding Bulls.
RU2586527C1 (ru) Олигонуклеотидные праймеры, флюоресцентный зонд и способ для выявления генома вируса эпизоотической диареи свиней методом обратной транскрипции - полимеразной цепной реакции
RU2612263C1 (ru) Способ диагностики анаплазмоза рогатого скота методом полимеразной цепной реакции

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner